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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung,
die eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und ein mit der Kurbelwelle
verbundenes Zahnrad aufweist, um ein Drehmoment von der Kurbelwelle
zu übertragen.
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Beispielsweise aus der japanischen
Patentschrift Nr. Hei
2-32445 ist
eine Drehmomentübertragungsvorrichtung
bekannt, die eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine sowie ein
Nockenwellen-Antriebssteuerzahnrad und ein Primärantriebszahnrad aufweist,
die mit der Kurbelwelle verbunden sind, um von der Kurbelwelle ein
Drehmoment zu übertragen, und
deren Verzahnung das Drehmoment von der Kurbelwelle auf eine Nockenwelle
und eine Kupplung überträgt.
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In der Drehmomentübertragungsvorrichtung sind
das Nockenantriebs-Steuerzahnrad und das Primärantriebszahnrad mit der Kurbelwelle
verbunden durch Einsetzen eines Keils in eine Keilnut, die im Außenumfang
der Kurbelwelle und im Innenumfang dieser zwei Zahnräder ausgebildet
ist.
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Bei dieser Zahnradverbindung unter
Verwendung eines Keils müssen
die Zahnräder
jeweils in Bezug auf die Kurbelwelle zentriert sein, sowohl am Außenumfang
der Kurbelwelle als auch am Innenumfang jedes Zahnrads, außer an der
Keilnut, um hierdurch zu verhindern, dass das Zahnrad infolge von Fehlausrichtung
der Achsen der Zahnräder
mit der Achse der Kur belwelle ausläuft. Jedoch erfolgt die Drehmomentübertragung
von der Kurbelwelle auf jedes Zahnrad nur durch einen einzigen Keil,
und daher kann die Drehmomentübertragungsfläche des Keils
leicht verschleißen.
Beim Verschleiß dieses
Abschnitts wird es schwierig, ein Drehmoment einer bestimmten Höhe zu übertragen.
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Die
DE-A-195 23 584 zeigt eine Drehmomentübertragungsvorrichtung,
umfassend eine Drehwelle und eine mit der Drehwelle verbundene Nabe zur
Drehmomentübertragung
von der Drehwelle, wobei ein Längsverzahnungsabschnitt
und ein zentrierender Innenumfangsflächenabschnitt, die im Innenumfang
der Nabe ausgebildet sind, auf einem Längsverzahnungsabschnitt und
einem zentrierenden Außenumfangsflächenabschnitt,
die am Außenumfang der
Drehwelle ausgebildet sind, sitzen.
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Die
DE-A-40 19 119 offenbart eine ähnliche Vorrichtung
an einem Zahnrad, die
DE-A-42
40 131 an einem Innenteil eines Gleichlaufdrehgelenks,
die
DE-A-195 17 258 an
einem Ritzel eines Planetengetriebes, und die
EP-A-359 659 an einem Lager
einer Turbotriebwerkwelle.
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Im Hinblick auf die oben beschriebenen
Probleme bekannter Techniken ist es Aufgabe der Erfindung, eine
gattungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung
anzugeben, die leicht zentriert zusammenzubauen ist, ohne die Passung
der drehmomentübertragenden
Längsverzahnungsabschnitte
zu beeinflussen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine
Drehmomentübertragungsvorrichtung
nach Anspruch 1 vorgeschlagen, die eine Kurbelwelle und ein mit
der Kurbelwelle verbundenes Zahnrad zur Drehmomentübertragung
von der Kurbelwelle aufweist. In dieser Drehmomentübertragungsvorrichtung
sitzen der Längsverzahnungsabschnitt
und der zentrierende Innenumfangsflächenabschnitt, die am Innenumfang des
Zahnrads ausgebildet sind, auf dem Längsverzahnungsabschnitt und
dem zentrierenden Außenumfangsflächenabschnitt,
die am Außenumfang
der Kurbelwelle ausgebildet sind.
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Hierbei sitzt die zentrierende Außenumfangsfläche der
Kurbelwelle im Eingriff auf dem zentrierenden Innenumfangsflächenabschnitt
der Zahnräder,
um eine akkurate Zentrierung der Zahnräder in Bezug auf die Kurbelwelle
zu ermöglichen.
Hierdurch wird ein Auslaufen der Zahnräder an der Kurbelwelle verhindert,
und es werden Geräusche
infolge ausgelaufener Zahnräder
vermieden. Da der Längsverzahnungsabschnitt
des Zahnrads auf dem Längsverzahnungsabschnitt
der Kurbelwelle angebracht ist, um durch eine Mehrzahl von Längszähnen das
Drehmoment von der Kurbelwelle auf das Zahnrad zu übertragen,
lässt sich
eine Abnutzung der Drehmomentübertragungsfläche vermeiden.
Daher lässt
sich ein hohes Drehmoment übertragen,
und ferner kann eine gewünschte
Drehmomenthöhe über eine
längere Zeitdauer übertragen
werden.
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Hierbei haben der zentrierende Außenumfangsflächenabschnitt
und der zentrierende Innenumfangsflächenabschnitt eine Spielpassung.
Weil der zentrierende Innenumfangsflächenabschnitt mit Spielpassung
an dem zentrierenden Außenumfangsflächenabschnitt
angebracht ist, kann das Zahnrad leicht an der Kurbelwelle angebracht
werden, wodurch der Aufsetzvorgang erleichtert ist.
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Bevorzugt ist der Außendurchmesser
des zentrierenden Außenumfangsflächenabschnitts
größer als
der Außendurchmesser
des an der Kurbelwelle ausgebildeten Längsverzahnungsabschnitts. Weil
der Außendurchmesser
des zentrierenden Außenumfangsflächenabschnitts
größer ist
als der Außendurchmesser
des Längsverzahnungsabschnitts, können der
zentrierende Außenumfangsflächenabschnitt
und der zentrierende Innenumfangsflächenabschnitt zusammengesetzt
werden, ohne durch das Zusammensetzen des Längsverzahnungsabschnitts beeinflusst
zu werden, was eine akkurate Zentrierung ermöglicht.
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Bevorzugt ist das Zahnrad ein Nockenantriebs-Steuerzahnrad
der Brennkraftmaschine, und daher sind die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und
das Nockenantriebs-Steuerzahnrad akkurat zentriert. Hierdurch lässt sich
die Ventilsteuerzeit der Einlass- und Auslassventile, die durch
die Drehung der Nockenwelle angetrieben werden, akkurat festlegen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung ist
das Zahnrad ein Primärantriebszahnrad
der Brennkraftmaschine. Da ferner die Drehmoment übertragung zwischen der Kurbelwelle
und dem Primärantriebszahnrad
durch den Längsverzahnungsabschnitt
erfolgt, kann ein erhebliches Antriebsdrehmoment von der Kurbelwelle
auf die Kupplung übertragen
werden, auch wenn man eine Brennkraftmaschine mit großem Hubraum
und hoher Drehzahl verwendet. Daher lässt sich ein größeres Antriebsdrehmoment
von der Brennkraftmaschine übertragen.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer Kurbelwelle und eines Kurbelgehäuses einer
Brennkraftmaschine mit einer ersten Ausführung der Drehmomentübertragungsvorrichtung;
und
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2 eine
Schnittansicht der Kurbelwelle und des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine
mit einer zweiten Ausführung
der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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Die erste Ausführung gemäß 1 zeigt eine Struktur einer Kurbelwellenschmierölpassage
in Anwendung bei einer Kurbelwelle 1 einer V2-Brennkraftmaschine
mit oben liegender Nockenwelle, die an einem Kraftfahrzeug angebracht
ist, wie etwa einem Kraftrad. Die Kurbelwelle 1 ist an
zwei Lagern, nämlich
einem rechten und einem linken Lager 2, gelagert (hier
ist nur das rechte Lager 2 dargestellt), die als in einem
Kurbelgehäuse 3 angebracht
sind, das in eine obere Hälfte
und eine untere Hälfte
unterteilt ist. In dem Lagerstützabschnitt
des Kurbelgehäuses 3 ist eine
Passage 4 ausgebildet, durch die dem Lager 2 Schmieröl zugeführt werden
kann.
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Die Kurbelwelle 1 umfasst
einen Kurbelzapfen 1a, ein Kurbelwellenlager 1b,
einen Kurbelarm 1c sowie ein Ausgleichsgewicht 1d,
die einstöckig
ausgebildet sind. An dem Kurbelzapfen 1a sind nebeneinander
große
En den 5a jeweiliger Pleuelstangen 5 gelagert,
deren kleine Enden jeweils mit einem Kolbenbolzen verbunden sind,
der in einem Kolben jedes Motorzylinders angebracht ist. Das große Ende 5a der
jeweiligen Pleuelstange 5 ist verschiebbar auf den Außenumfang
des Kurbelzapfens 1a aufgesetzt, auf dem die Pleuelstange 5 durch
ein Lager 6 gelagert ist, das fest an dem Innenumfang des
großen Endes 5a angebracht
ist. Zwischen das Lager 6 und die Lagerfläche wird
Schmieröl
geleitet, um den Gleitwiderstand dazwischen zu reduzieren.
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Die durch die Pleuelstange 5 übertragene Hin-
und Herbewegung des Kolbens wird in eine Drehbewegung oder das Drehmoment
der Kurbelwelle 1 umgewandelt, wobei sie durch eine Mehrscheiben-Reibungskupplung 7,
ein Getriebe 8 mit konstantem Eingriff und eine Antriebskette
auf ein Hinterrad des Fahrzeugs übertragen
wird. Die Drehmomentübertragung
von der Kurbelwelle 1 auf die Mehrscheiben-Reibungskopplung 7 erfolgt
durch einen Primäruntersetzungsmechanismus
gebildet aus einem Primärantriebszahnrad 7,
das über
eine Längsverzahnung
bzw. Keilnutverbindung auf dem Wellenendabschnitt 1e der
Kurbelwelle 1 sitzt, sowie ein Primärabtriebszahnrad 11,
das mit dem Primärantriebszahnrad 9 kämmt und über einen
Dämpfer mit
dem Kupplungsgehäuse
der Mehrscheiben-Reibungskupplung 7 verbunden ist.
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Das Primärantriebszahnrad 9 besitzt
ein Primärnebenzahnrad 9a,
das mit dem Primärantriebszahnrad 9 durch
ein elastisches Element verbunden ist, das eine Feder aufweist,
um einen Totgang zwischen dem Primärantriebszahnrad 9 und
dem Primärabtriebszahnrad 11 zu
beseitigen. Das Primärnebenzahnrad 9a ist
auf den Außenumfang
eines Ansatzabschnitts seitens einer später beschriebenen Druckscheibe 31 des
Primärantriebszahnrads 9 aufgesetzt.
Die Endfläche
des Primärnebenzahnrads 9a und
die Endfläche
des Ansatzabschnitts 9b können die Druckscheibe 31 berühren.
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Der Wellenendabschnitt 1e der
Kurbelwelle 1 umfasst einen Abschnitt der Kurbelwelle 1,
der von dem rechten Kurbelwellenlager 1b zu einem rechten Deckel 12 des
Kurbelgehäuses
hin absteht. Der Außenumfang
des Wellenendabschnitts 1e ist in der Nähe des Kurbelwellenlagers 1b angeordnet
und besitzt einen Außenumfangsflächenabschnitt 1f mit
einem glatten Umfangsflächenabschnitt
sowie einen Längsverzahnungsabschnitt 1g.
Der Längsverzahnungsabschnitt 1g umfasst
eine Mehrzahl von Längsnuten
sowie eine Mehrzahl von Längszähnen, die
parallel zur Axiallinie L1 der Kurbelwelle in einem Abschnitt kleinen
Durchmessers ausgebildet sind, der sich von dem Außenumfangsflächenabschnitt 1b zur
Endfläche 1h des
Kurbelwellenendabschnitts 1e hin erstreckt und der einen
kleineren Außendurchmesser
als der Außendurchmesser
des Außenumfangsflächenabschnitts 1f aufweist.
Der Außendurchmesser
des Außenumfangsflächenabschnitts 1f ist größer als
der Außendurchmesser
der Längszähne des
Längsverzahnungsabschnitts 1g.
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Am Außenumfang des Wellenendabschnitts 1e sind,
der Reihe nach von der rechten Seite des Kurbelwellenlagers 1b ausgehend,
ein Nockenwellenantriebs-Steuerzahnrad 10 sowie das Primärantriebszahnrad 9 angebracht,
die in ihrem Innenumfang mit Längsverzahnungsabschnitten 10c und 9c versehen
sind, die eine Mehrzahl von Längszähnen sowie
eine Mehrzahl von Längsnuten
aufweisen, die mit entsprechenden Längsnuten und Längszähnen des
Wellenendabschnitts 1e in Eingriff stehen. Die so längsverzahnten
Zahnräder 9 und 10 sind
in Drehrichtung der Kurbelwelle 1 unbeweglich und als ein Körper mit
der Kurbelwelle 1 drehbar. Ferner sind die Zahnräder 9 und 10 durch
einen später
beschriebenen Kurbelwellenmittelbolzen 30, der am Wellenendabschnitt 1e angebracht
ist, gegen Bewegung in Richtung der Axiallinie L1 der Kurbelwelle
fixiert. Jedes dieser Zahnräder 9 und 10 dient
als Drehmomentübertragungselement
zum Übertragen
des Drehmoments von der Kurbelwelle 1 auf die Nockenwelle
bzw. die Kupplung.
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Ferner ist am Innenumfang des Steuerzahnrads 10 in
der Nähe
des rechten Kurbelwellenlagers 1b ein Innenumfangsflächenabschnitt 10a ausgebildet,
der eine glatte Fläche
aufweist, die auf den Außenumfangsflächenabschnitt 1f passt,
der an dem Wellenendabschnitt 1e ausgebildet ist, um hierdurch eine
Spielpassung des Außenumfangsflächenabschnitts 1f mit
dem Innenumfangsflächenabschnitt 1a sowie
eine akkurate Zentrierung des Steuerzahnrads 10 in Bezug
auf die Kurbelwelle 1 sicherzustellen. Bevorzugt sind der
Außenumfangsflächenabschnitt 1f und
der Innenumfangsflächenabschnitt 1a poliert,
um eine noch genauere Zentrierung zu ermöglichen. Durch diese Zentrierung
des Steuerzahnrads 10 wird es möglich, ein Auslaufen des Steuerzahnrads
in Bezug auf die Kurbelwelle 1 zu verhindern und demzufolge
Geräusche
zu verhindern, die sich durch ausgelaufene Zahnräder ergeben. Hierbei wird die
Drehung des Steuerzahnrads 10 auf die im Zylinderkopf angebrachte
Nockenwelle durch eine Serie von Zahnrädern übertragen, um hierdurch das Einlassventil
und das Auslassventil durch die Drehung der Nockenwelle anzutreiben.
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Nachfolgend wird die Schmierölpassage
erläutert.
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Ein blind endendes Stufenloch 21 ist
von der Endfläche 1h des
Wellenendabschnitts 1e zum Kurbelarm 1c hin gebohrt.
Dieses Loch 21 besitzt einen Abschnitt kleinen Durchmessers
und einen Abschnitt großen
Durchmessers sowie eine Mittellinie, die koaxial zur Achse L1 der
Kurbelwelle 1 ist. Der Abschnitt kleinen Durchmesers des
Stufenlochs 21 ist dem Kurbelarm 1c (nahe dem
Boden) des Stufenlochs 21 angeordnet, während der Abschnitt großen Durchmessers
des Stufenlochs 21 nahe der Endfläche 1h (nahe dem offenen
Ende) des Kurbelwellenendabschnitts 1e angeordnet ist.
In der Nähe
des offenen Endes der Umfangswand des Abschnitts großen Durchmessers
ist ein Innengewinde geschnitten. In das Innengewinde greift ein
später
beschriebener Kurbelwellenmittelbolzen 30 ein. Das so gebildete Stufenloch 21 dient
als erste Schmierölpassage 21 zum
Zuführen
des Schmieröls
zur Lagerfläche
des Kurbelzapfens 1a.
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Der Kurbelzapfen 1a ist
mit einem blind endenden Loch 23 versehen, dessen Mittellinie
parallel zur Achslinie L2 des Kurbelzapfens verläuft. Das Loch 23 ist
von der rechten Seitenfläche
des rechten Kurbelarms 1c zum Kurbelzapfen 1a hin
gebohrt. Die Mittellinie liegt auf einer Ebene, welche die Achse
L2 des Kurbelzapfens und die Achse L1 der Kurbelwelle 1a enthält, und
liegt auf der gegenüberliegenden
Seite der Achse L1 der Kurbelwelle in Bezug auf die Achse L2 des
Kurbelzapfens. Der Durchmesser des Lochs 23 ist größer als
der Durchmesser des Abschnitts kleinen Durchmessers des Stufenlochs 21, der
daher die Funktion hat, das eingeschlossene Schmieröl zu halten,
um hierdurch eine stabile Schmierölversorgung zur Lagerfläche des
Kurbelzapfens 1a über
eine später
beschriebene vierte Schmierölpassage 24 zu
ermöglichen.
Das Loch 23 ist mit einem kappenförmigen Element 25 als
Dichtstopfen in der Nähe
des offenen Endes jenseits eines Punkts verschlossen, der eine später beschriebene zweite
Schmierölpassage 22 schneidet.
Das somit gebildete Loch 23 hat die Wirkung einer dritten Schmierölpassage 23 zum
Zuführen
des Schmieröls zur
Lagerfläche
des Kurbelzapfens 1a.
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Der Passagenabschnitt der dritten Schmierölpassage 23,
der sich in der Nähe
des offenen Endes jenseits des kappenförmigen Elements 25 befindet,
hat einen größeren Durchmesser
als der andere Passagenabschnitt der dritten Schmierölpassage 23.
Daher ist in der Umfangswand eine Ringnut ausgebildet, in der eine
Klemme 26 durch Federkraft sitzt. Die Klemme 26 verhindert
ein Herausfallen des kappenförmigen
Elements 25 aus der dritten Schmierölpassage 23.
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Ferner ist das Loch 22 vom
Außenumfang nahe
dem Kurbelzapfen 1a des Kurbelarms 1c ausgehend
gebohrt, wobei es sich vom Außenumfang nahe
dem Kurbelzapfen 1a des Kurbelarms 1c durch die
dritte Schmier ölpassage 23 zum
Ausgleichsgewicht 1d hin erstreckt, bis es den innersten
Teil der ersten Schmierölpassage 21 erreicht
(den Boden des Abschnitts kleinen Durchmessers des Stufenlochs 21).
Die Mittellinie des Lochs 22 ist orthogonal zur Mittellinie
der ersten und der dritten Schmierölpassage 21 und 23 und
hat nahezu den gleichen Durchmesser wie der Abschnitt kleinen Durchmessers
des Stufenlochs 21. Das Loch 22 ist ferner mit
einem Kugelelement 27 als Dichtstopfen nahe dem offenen Ende
verschlossen, das von dem Abschnitt entfernt ist, der die dritte
Schmierölpassage 23 schneidet. Das
somit gebildete Loch 22 dient als die zweite Schmierölpassage 22 zum
Zuführen
des Schmieröls zur
Lagerfläche
des Kurbelzapfens 1a.
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Ferner ist ein Löcherpaar 24, das in
die dritte Schmierölpassage 23 öffnet, von
der Lagerfläche
des Kurbelzapfens 1a ausgehend gebohrt, und zwar in einem
Teil, der dem großen
Ende 5a der Pleuelstange 5 entspricht. Diese Löcher 24 dienen
als die vierte Schmierölpassage 24 zum
Zuführen
des Schmieröls zur
Lagerfläche.
Das aus der vierten Schmierölpassage 24 herausfließende Schmieröl wird zwischen das
Lager 6 und das große
Ende 5a der Pleuelstange 5 und die Lagerfläche geleitet.
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Die ersten bis vierten Schmierölpassagen 21, 22, 23 und 24 bilden
Schmierölpassagen,
die in der Kurbelwelle 1 ausgebildet sind. Ein Abschnitt
der ersten Schmierölpassage 21,
der der Endfläche
des Schaftabschnitts 30a des Kurbelwellenmittelbolzens 30 benachbart
ist, entspricht dem Einlassende, während das offene Ende der Lagerflächenseite
der vierten Schmierölpassage 24 dem
Auslassende der Schmierölpassage
entspricht.
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Der Kurbelwellenmittelbolzen 30 ist
an dem Wellenendabschnitt 1e der Kurbelwelle 1 angebracht,
wobei das Außengewinde,
das an dem Schaftabschnitt 30a des Kurbelwellenmittelbolzens 30 ausgebildet
ist, mit dem Innengewinde in Eingriff steht, das im Abschnitt großen Durch messers
des Stufenlochs 21 ausgebildet ist. Der Kopf des Kurbelwellenmittelbolzens 30 ist
aus einem sechseckigen Säulenabschnitt 30c gebildet,
wobei ein Flansch 30b benachbart dem Schaftabschnitt 30a ausgebildet
ist, und einem runden Säulenabschnitt 30d,
der nach Art einer runden Säule
ausgebildet ist, der sich von dem sechseckigen Säulenabschnitt 30c axial
erstreckt. Am Außenumfang
des runden Säulenabschnitts 30d gleitet
ein Lippenabschnitt einer Öldichtung 34,
was später
beschrieben wird. Daher ist der Außenumfang poliert, um eine
glatte Gleitbewegung des Lippenabschnitts sicherzustellen.
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Ferner enthält der Kurbelwellenmittelbolzen 30 ein
Durchgangsloch 30e, dessen Mittellinie koaxial zur Achse
des Kurbelwellenmittelbolzens 30 verläuft und dementsprechend zur
Achse L1 der Kurbelwelle. Das somit gebildete Durchgangsloch 30e dient als
Schmierölpassage 30e,
die mit dem Einlassöffnungsende
der in der Kurbelwelle 1 ausgebildeten Schmierölpassage
verbunden ist.
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Der Kurbelwellenmittelbolzen 30 wird
mit aufgesetzter Druckscheibe 31 an dem sechseckigen Säulenabschnitt 30c unter
Verwendung eines Werkzeugs in das Innengewinde geschraubt. Wenn
der Kurbelwellenmittelbolzen 30 festgezogen ist, berührt die
Endfläche
des Steuerzahnrads 10 seitens des Kurbelwellenlagers 1b die
Endfläche
des Kurbelwellenlagers 1b, und daher steht die Endfläche des Steuerzahnrads 10 seitens
des Primärantriebszahnrads 9 mit
der Endfläche
des Primärantriebszahnrads 9 seitens
des Steuerzahnrads 10 in Kontakt. Daher steht die Endfläche des
Primärantriebszahnrads 9 seitens
der Druckscheibe 31 mit der Endfläche des Ansatzabschnitts 9b seitens
der Druckscheibe 31 in Kontakt, um hierdurch das Steuerzahnrad 10 und
das Primärantriebszahnrad 9,
die an dem Wellenendabschnitt 1e angebracht sind, gegen
Bewegung in Richtung der Achse L1 der Kurbelwelle zu sichern.
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In dem Kurbelwellenmittelbolzen 30 kommt es
zu einer Zugkraft an dem Schaftabschnitt 30a zwischen dem
Außengewinde
und dem Flansch 30b, wenn der Kurbelwellenmittelbolzen 30 festgezogen wird.
Dieser Abschnitt unterliegt – wenngleich
nur geringfügig – einer
Längung
innerhalb des Elastizitätsbereichs.
Daher wirkt die durch diese Längung
verursachte Federkraft auf das Innengewinde an dem Abschnitt großen Durchmessers
des Stufenlochs 21 und auf das Außengewinde des Kurbelwellenmittelbolzens 30,
das mit dem Innengewinde in Eingriff steht, wodurch der Bolzen 30 eine
bessere Haltbarkeit gegen Loslösen
bekommt; das heißt,
der Bolzen 30 wird sich nicht leicht lösen, und demzufolge können das
Steuerzahnrad 10 und das Primärantriebszahnrad 9 zuverlässig gegen
Bewegung in Richtung der Achse L1 der Kurbelwelle gesichert werden.
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In dem Zustand, in dem beide Zahnräder 9 und 10 durch
den Kurbelwellenmittelbolzen 30 gesichert sind, ist ein
sehr kleiner Abstand 32 zwischen der Endfläche 1h des
Wellenendabschnitts 1e der Kurbelwelle 1 und der
Druckscheibe 31 vorhanden. In der Nähe desjenigen Abschnitts des
Schaftabschnitts 30a des Kurbelwellenmittelbolzens 30,
der in die Druckscheibe 31 eingesetzt ist, ist ein erstes Ölloch 30f,
das zur Schmierölpassage 30e offen
ist, orthogonal zur Mittellinie der Schmieröleinlasspassage 30e und
in den Abstand 32 hinein ausgebildet, und ferner durchsetzt
ein zweites Ölloch 9d radial
den Passabschnitt des Ansatzabschnitts 9b, so dass das Schmieröl durch
den Abstand 32 zu dem Passabschnitt zwischen dem Innenumfang
des Primär-Nebenzahnrads 9a und
den Außenumfang
des Ansatzabschnitts 9b des Primärantriebszahnrads 9 zugeführt werden
kann. Daher fließt
ein Teil des Schmieröls,
das in die Schmieröleinlasspassage 30e fließt, von
dem ersten Loch 30f durch den Abstand 32 in das
zweite Ölloch 9d und
wird dann weiter in den Passabschnitt zwischen dem Primärnebenzahnrad 9a und
dem Ansatzabschnitt 9b des Primärantriebszahnrads 9 geleitet.
Hierdurch kann die Schmierung des Passabschnitts durch eine einfache
Passagenformation erfolgen.
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Der Kurbelwellenmittelbolzen 30 wirkt
als Befestigungselement zum Sichern des Steuerzahnrads 10 und
des Primärantriebszahnrads 9 als
Drehmomentübertragungselemente
und wirkt ferner als Schmieröleinlasselement
zum Einführen
des Schmieröls
in die Schmierölpassage.
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Innerhalb des rechten Deckels 12 des
Kurbelgehäuses
ist eine Schmierölkammer 33 gebildet, die
aus einem vertieften Abschnitt besteht. Die Schmierölkammer 33 ist
zur Kurbelwelle 1 offen und liegt auf der Achse L1 der
Kurbelwelle und demzufolge auf der Mittellinie der Schmieröleinlasspassage 30e,
die in dem Kurbelwellenmittelbolzen 30 gebildet ist, wenn
der rechte Deckel 12 an dem Kurbelgehäuse 3 angebracht ist,
und der runde Säulenabschnitt 30d des
Kopfs des Kurbelwellenmittelbolzens 30 steht in die Schmierölkammer 33 vor.
Demzufolge kann man eine Schmierung erreichen, ohne die Kurbelwelle 1 zu ändern, auch
wenn der Abstand zwischen der Endfläche 1h des Wellenendabschnitts 1e der
Kurbelwelle 1 und der Schmierölkammer 33 je nach
Motormodell variiert, durch Bereitstellen mehrerer Typen von Kurbelwellenmittelbolzen 30,
bei denen sich die Länge
des runden Säulenabschnitts 30d unterscheidet.
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Ferner ist die Öldichtung 34 fest
am offenen Endabschnitt der Schmierölkammer 33 angebracht, und
deren Lippenabschnitt gleitet auf dem polierten Teil des Außenumfangs
des runden Säulenabschnitts 30d,
der in die Schmierölkammer 33 vorsteht.
Hierdurch hält
man den offenen Endabschnitt der Schmierölkammer 33 relativ
zum runden Säulenabschnitt 30d flüssigkeitsdicht,
um hierdurch zu verhindern, dass Schmieröl aus der Schmierölkammer 33 zum
Außenumfang
des runden Säulenabschnitts 30d hin
austritt.
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Nachfolgend wird der Fluss des Schmieröls dieser
Ausführung
erläutert.
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Das Schmieröl, das mit erhöhtem Druck
von einer Ölpumpe
zugeführt
wird, fließt
durch einen Filter und eine in dem rechten Deckel 12 ausge bildete Passage,
wobei es in die Schmierölkammer 33 im rechten
Kurbelgehäusedeckel 12 geleitet
wird, in dem sich ein Schmierölvorrat
bildet. Dann fließt
das Schmieröl
in der Schmierölkammer 33 durch
die Schmieröleinlasspassage 30e,
die in dem Kurbelwellenmittelbolzen 30 ausgebildet ist,
in die erste Schmierölpassage 21,
die in der Kurbelwelle 1 ausgebildet ist, von wo das Schmieröl zur Lagerfläche des
Kurbelzapfens 1a durch die zweiten, dritten und vierten
Schmierölpasagen 24 ausgegeben
wird, wobei es dann zum Lager 6 am großen Endabschnitt 5a der
Pleuelstange 5 geleitet wird, der ein Gleitteil ist, sowie
zum Kurbelzapfen 1a. Ein Teil des Schmieröls, der
in die Schmieröleinlasspassage 30e eingetreten ist,
fließt,
wie zuvor gesagt, durch das erste Ölloch 30f, den Abstand 32 und
das zweite Ölloch 9d,
wobei er zu dem Passabschnitt zwischen dem Primärnebenzahnrad 9a und
dem Ansatzabschnitt 9b des Primärantriebszahnrads 9 geleitet
wird.
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Die erste Ausführung mit dem oben beschriebenen
Aufbau hat folgende Vorteile.
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Das Steuerzahnrad 10 wird
richtig relativ zur Kurbelwelle 1 zentriert, indem der
Außenumfangsflächenabschnitt 1f in
den Innenumfangsflächenabschnitt 10a eingesetzt
wird, um das Auslaufen des Steuerzahnrads 10 in Bezug auf
die Kurbelwelle 1 zu verhindern, und Geräusche zu
unterbinden, die durch das Auslaufen der Zahnräder auftreten können. Ferner
sitzt der Außenumfangsflächenabschnitt 1f mit
Spielpassung in dem Innenumfangsflächenabschnitt 10a,
so dass sich die Zahnräder
leicht aufsetzen lassen.
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Da der Außenumfangsflächenabschnitt 1 feinen
größeren Außendurchmesser
als der Längsverzahnungsabschnitt 1g der
Kurbelwelle 1 hat, kann der Außenumfangsflächenabschnitt 1f richtig
zentriert in den Innenumfangsflächenabschnitt 10a eingesetzt
werden, ohne die Passung des Längsverzahnungsabschnitts 1g zu
beeinflussen.
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Das Steuerzahnrad 10 wird
relativ zur Kurbelwelle 1 richtig zentriert. Daher ist
es möglich,
die Ventilsteuerzeiten der Einlass- und Auslassventile, die durch
die Drehung der Nockenwelle angetrieben werden, richtig festzulegen.
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Da der Längsverzahnungsabschnitt 10c des Steuerzahnrads 10 mit
dem Längsverzahnungsabschnitt 1g der
Kurbelwelle 1 in Eingriff steht, wird das Drehmoment der
Kurbelwelle 1 durch eine Vielzahl von Längsverzahnungen auf das Steuerzahnrad 10 übertragen,
wodurch sich eine Abnutzung der Drehmomentübertragungsfläche reduzieren
lässt.
Im Ergebnis kann ein hohes Drehmoment übertragen werden, und es kann
ein Drehmoment gewünschter Höhe über eine
längere
Zeitdauer hinweg übertragen werden.
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Nachfolgend wird anhand von 2 die zweite Ausführung erläutert.
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Bei der in 2 gezeigten Drehmomentübertragungsvorrichtung
erstreckt sich ein Wellenendabschnitt 41b der Kurbelwelle 41 von
dem rechten Kurbelwellenlager 41a zum rechten Deckel 3 des Kurbelgehäuses hin.
Am Außenumfang
des Wellenendabschnitts 41b sind, der Reihe nach von der rechten
Seite des Kurbelwellenlagers 41a ausgehend, ein Nockenwellenantriebsritzel 44 und
ein Nebenantriebsritzel 45 ausgebildet, und ferner ist
ein Primärantriebszahnrad 46 und
das Nebenantriebszahnrad 47 aufgesetzt.
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Das Primärantriebszahnrad 46 und
das Nebenantriebszahnrad 47 sind an einem Passabschnitt 41c des
Wellenendabschnitts 41b angebracht. Der Passabschnitt 41c hat
einen kleineren Außendurchmesser
als der Wellenendabschnitt 41b, an dem beide Antriebsritzel 44 und 45 ausgebildet
sind. Daher ist an dem Wellenendabschnitt 41b ein Stufenabschnitt 41d ausgebildet.
Der Passabschnitt 41c besitzt, der Reihe nach vom Stufenabschnitt 41d ausgehend,
einen Außenumfangsflächenabschnitt 41e mit einer
glatten Umfangsfläche
und einem Längsverzahnungsabschnitt 41f.
Der Längsverzahnungsabschnitt 41f ist
an dem Abschnitt kleinen Durchmessers ausgebildet, der sich zur
Endfläche 41g des
Kurbelwellenendabschnitts 41b von dem Außenumfangsflächenabschnitt 41e erstreckt,
und hat einen kleineren Außendurchmesser
als der Außenumfangsflächenabschnitt 41e.
Der somit gebildete Längsverzahnungsabschnitt 41f umfasst
eine Mehrzahl von Längsnuten
und eine Mehrzahl von Längszähnen, die
parallel zur Achse L der Kurbelwelle ausgebildet sind. Der Außendurchmesser
des Außenumfangsflächenabschnitts 41e ist
größer als
der Außendurchmesser
der Längszähne des
Längsverzahnungsabschnitts 41f.
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Am Außenumfang des Passabschnitts 41c sind,
der Reihe nach vom Stufenabschnitt 41d ausgehend, das Primärantriebszahnrad 46 und
das Nebenantriebszahnrad 47 angebracht, die jeweilige Längsverzahnungsabschnitte 46a und 47a aufweisen,
die eine Mehrzahl von Längszähnen oder
eine Mehrzahl von Längsnuten
aufweisen, die mit den Längsnuten
oder den Längszähnen des
Passabschnitts 41c des Innenumfangs in Eingriff stehen.
Daher sind beide Zahnräder 46 und 47 in
Drehrichtung der Kurbelwelle 41 unbeweglich verbunden und
als eine Einheit mit der Kurbelwelle 41 drehbar. Das Primärantriebszahnrad 46 besitzt,
wie in der ersten Ausführung,
ein Primärnebenzahnrad 46c,
das am Außenumfang
eines Ansatzabschnitts 46c des Nebenantriebszahnrads 47 des
Primärantriebszahnrads 46 angebracht
ist. Das Primärantriebszahnrad 46 und das
Nebenantriebszahnrad 47 sind gegen Bewegung in Richtung
der Achse der Kurbelwelle durch den Kurbelwellenmittelbolzen 50 gesichert,
der in den Wellenendabschnitt 41b eingeschraubt ist.
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Der Kurbelwellenmittelbolzen 50 mit
aufgesetzter Druckscheibe 51 wird unter Verwendung eines
Werkzeugs an dem sechseckigen Säulenabschnitt 50b des
Flansches 50a in ein Innengewinde des Wellenendabschnitts 41b eingeschraubt.
Wenn der Kurbelwellenmittelbolzen 50 festgezogen wird, kontaktiert
die Endfläche
seitens des Stufenabschnitts 41d des Primärantriebszahnrads 46 den
Stufenabschnitt 41d, und demzufolge stehen die Endflächen seitens
des Nebenantriebszahnrads 47 des Primärantriebszahnrads 46,
die Endflächen
seitens des Nebenantriebszahnrads 47 des Ansatzabschnitts 46b sowie
die Endfläche
seitens des Primärantriebszahnrads 46 am
Nebenantriebszahnrad 47 miteinander in Kontakt. In diesem
Zustand kontaktiert die Endfläche
seitens der Druckscheibe 51 des Nebenantriebszahnrads 47 die
Druckscheibe 51, wodurch das Primärantriebszahnrad 46 und
das Nebenantriebszahnrad 47 gegen Bewegung in Richtung
der Achse L der Kurbelwelle gesichert sind.
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Ferner ist nahe dem Stufenabschnitt 41d im Innenumfang
des Primärantriebszahnrads 46 ein
Innenumfangsflächenabschnitt 46d mit
einer glatten Umfangsfläche
ausgebildet, die auf dem Außenumfangsflächenabschnitt 41e sitzt,
der am Passabschnitt 41c ausgebildet ist. Der Außenumfangsflächenabschnitt 41e und
der Innenumfangsflächenabschnitt 46d haben
eine Spielpassung, so dass das Primärantriebszahnrad 46 akkurat
relativ zur Kurbelwelle 41 zentriert werden kann. Ferner
sind der Außenumfangsflächenabschnitt 41e und
der Innenumfangsflächenabschnitt 46d poliert,
um eine noch genauere Zentrierung zu ermöglichen, wodurch ein Auslaufen
des Primärantriebszahnrads
relativ zur Kurbelwelle 41 verhindert wird, und demzufolge
Geräusche
verhindert werden, die durch auslaufende Zahnräder entstehen können.
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Wie in der ersten Ausführung kämmt das
Primärantriebszahnrad 46 mit
dem Primärabtriebszahnrad
in dem Kupplungsgehäuse
der Mehrscheiben-Reibungskupplung,
so dass das Drehmoment der Kurbelwelle 41 durch die Mehrscheiben-Reibungskupplung,
das Getriebe mit konstantem Eingriff und eine Antriebskette auf
das Hinterrad übertragen wird.
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In die Kurbelwelle 41 sind
zwei Schmierölpassagen 56 von
der Umfangsfläche
des Kurbelwellenlagers 41a her gebohrt und mit der im Kurbelzap fen 41h gebildeten
Schmierölpassage 55 verbunden. Das
Schmieröl,
welches durch das Lager 48 von der Schmierölpassage 57 im
Stützteil
des am Kurbelgehäuse 42 angebrachten
Lagers 48 zugeführt
wird, wird daher in die Schmierölpassage 55 des
Kurbelzapfens 41h geleitet. Ferner wird, wie in der ersten
Ausführung,
das Schmieröl
durch ein Loch im Kurbelzapfen 41h geleitet, das sich zur
Lagerfläche der
Pleuelstange 49 öffnet.
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Da nach der so aufgebauten zweiten
Ausführung
der Außenumfangsflächenabschnitt 41e und der
Innenumfangsflächenabschnitt 46d zusammengesetzt
sind, kann, wie in der ersten Ausführung, das Primärantriebszahnrad 46 relativ
zur Kurbelwelle 41 richtig zentriert werden. Wegen der
Passung zwischen dem Längsverzahnungsabschnitt 42f der
Kurbelwelle 41 und dem Längsverzahnungsabschnitt 46a des
Primärantriebszahnrads 46 wird
das Drehmoment der Kurbelwelle 41 durch eine Mehrzahl von Längszähnen auf
das Primärantriebszahnrad 46 übertragen,
wodurch die Abnutzung der Drehmomentübertragungsfläche reduziert
wird. Daher kann man ein hohes Drehmoment übertragen, und man kann auch
eine gewünschte
Höhe von
Drehmomenten über
eine längere
Zeitdauer hinweg übertragen. Weil
sich ein hohes Drehmoment übertragen
lässt, kann
ein beträchtliches
Antriebsdrehmoment von der Kurbelwelle 41 auf die Kupplung übertragen
werden, auch wenn die Brennkraftmaschine einen großen Hubraum
hat oder mit hohen Drehzahlen arbeitet.
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Es wird eine Drehmomentübertragungsvorrichtung
angegeben, mit der an einer Kurbelwelle angebrachte Zahnräder zentriert
werden und die Drehmomentübertragung
mit nur geringer Abnutzung der Drehmomentübertragungsflächen erfolgen
kann. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung
umfasst eine Kurbelwelle 1 und ein mit der Kurbelwelle 1 verbundenes
Zahnrad 10 zur Drehmomentübertragung zwischen der Kurbelwelle 1 und
dem Zahnrad 10. Ein Längsverzahnungsabschnitt 10c und
ein zentrierender Innenumfangsflächenabschnitt 10a,
die am Innenumfang des Zahnrads 10 ausgebildet sind, stehen
mit einem Längsverzahnungsabschnitt 1g und einem
zentrierenden Außenumfangsflächenabschnitt 1f in
Eingriff, die am Außenumfang
der Kurbelwelle 1 ausgebildet sind.